第18课 土壤湿度控制好（教学课件+交互程序）信息科技人教版六年级全一册

该小学信息科技课件围绕土壤湿度控制系统，系统讲解其基本组成、原理及算法分析，通过“拯救植物小分队”情境导入，对比枯萎与茂盛植物图片引发思考，衔接传感器作用、阈值判断等知识点，构建从现象到原理的学习支架。 其亮点在于以情境任务激发信息意识，借助数字资源平台体验程序和活动探究任务单，引导学生采集数据、分析阈值，培养计算思维与数字化学习能力。如通过连续量与开关量判断、算法流程图设计，让学生在实践中理解闭环控制，既提升学生问题解决能力，也为教师提供结构化教学资源。

第18课 土壤湿度控制好 教学指南版 1 目 录 土壤湿度控制系统基本组成 土壤湿度控制系统基本原理 控制土壤湿度的算法分析 2 情境导入 同学们，今天我们要化身‘拯救植物小分队’的成员，接受一项特别的任务！你们看，这张图片里的植物已经枯萎了，而另一张图片里的植物却长得非常茂盛。为什么会出现这种情况呢？ 3 情境导入 想象一下，如果我们能像科学家一样，设计一个‘智能土壤湿度控制系统’，让植物随时都能喝到适量的水，是不是就能拯救这些枯萎的植物了呢？ 4 Part 01 土壤湿度控制系统 基本组成 5 土壤湿度控制系统 基 本 组 成 思考：为什么土壤湿度对作物的生长这么重要呢？ 土壤湿度过低？ 土壤湿度过高？ 土壤通气性变差，影响根系的呼吸作用，引发根系病害 无法满足作物生长的水分，导致生长受限，影响作物品质 传感器？ 土壤湿度 传感器 6 土壤湿度控制系统 思考： ① 什么是土壤湿度传感器？ ② 土壤湿度传感器是怎样工作的呢？ 土壤湿度传感器是用于检测土壤中的水分的传感器。土壤湿度传感器通过判断土壤中水分含量的多少来判定土壤湿度的大小。 工作过程：当传感器探头悬空时，土壤湿度传感器输出的数据为0；当传感器探头插入土壤中时，电路处于导通状态，输出土壤湿度数据。 土壤湿度控制系统如何根据土壤传感器的数据进行工作？ 这里的输入输出和计算是针对土壤湿度控制系统分析，而不是土壤湿度传感器 7 土壤湿度控制系统 处理装置 输入 计算 输出 土壤湿度传感器传递的数据 对数据进行判断，看是否超过一定的阈值 喷灌设备不工作或者喷灌设备工作 超过阈值:发送关闭喷灌模式指令 低于阈值:发送开启喷灌模式指令 思考：土壤湿度控制系统如何利用土壤湿度传感器完成土壤含水量的控制呢？ 这里的输入输出和计算是针对土壤湿度控制系统分析，而不是土壤湿度传感器 8 Part 02 土壤湿度控制系统 基本原理 9 土壤湿度控制系统 请同学们打开“人教信息科技数字资源平台”的土壤湿度控制好体验程序。体验一下简单的土壤湿度控制系统的工作过程，并尝试完成活动探究任务单。 基 本 原 理 10 土壤湿度控制系统 1.运行控制系统，利用传感器采集5 个土壤湿度数据 观察显示的湿度数据以及对应的喷灌器状态（是否喷水）。 探究的问题 1 2 3 4 5 对应的土壤湿度数据 喷灌器是否喷水 2．湿度传感器中设定的湿度阈值是多少？ 活动探究任务单 11 土壤湿度控制系统 1.运行控制系统，利用传感器采集5 个土壤湿度数据 观察显示的湿度数据以及对应的喷灌器状态（是否喷水）。 探究的问题 1 2 3 4 5 对应的土壤湿度数据 喷灌器是否喷水 2．湿度传感器中设定的湿度阈值是多少？ 活动探究任务单 20 30 35 40 25 是 是 否 否 否 30% 土壤湿度改变了，对于土壤湿度控制系统而言，哪个步骤发生改变？有哪些影响？ 12 土壤湿度控制系统 土壤湿度的改变，相当于改变了控制系统的输入。 经过计算，输出会发生相应的变化，导致喷灌器的状态也随之变化，从而实现对土壤湿度的控制。 阈 值 13 Part 03 控制土壤湿度的 算法分析 14 土壤湿度控制系统 对于土壤传感器检测到的土壤湿度是连续不断变化的，属于？ 开关量？连续量 连续量 对于喷灌设备模式的打开和关闭，属于？ 开关量？连续量 开关量 动手实践：请根据活动探究单中记录（或者设置）的一个湿度数据，把它作为阈值，在活动探究单中补充控制土壤湿度的算法流程图。 算法分析 15 土壤湿度控制系统 算法分析 输入土壤 湿度数据 土壤湿度 是否超阈值？ 启动喷灌器 不启动喷灌器 看看右边三个答案，应该放到哪个框里？ 是 否 16 土壤湿度控制系统 算法分析 输入土壤 湿度数据 土壤湿度 是否超阈值？ 启动喷灌器 不启动喷灌器 看看右边三个答案，应该放到哪个框里？ 是 否 17 土壤湿度控制系统 算法分析 对于土壤湿度是否超阈值以及喷灌器是否打开除了用 是否值表示之外，你还能想到用哪些值表示呢？ 数字形式0或1 真假值 你能根据你的理解，完成下表内容的填写吗？ 表示形式 土壤湿度超过阈值 喷灌器启动 真假值 数字形式0/1 真 假 0 1 假 真 1 0 18 土壤湿度控制系统 算法分析 处理装置 对于土壤控制系统，“监测湿度—判断湿度是否超标—控制喷灌器工作”这个过程是否属于开环控制还是闭环控制？ 闭环控制 如果要结束土壤控制系统的工作，是否只能关闭电源？ 是，要关闭电源，才能让它停止工作。 19 1、土壤湿度控制系统主要用到的设备是__________。 2、在土壤湿度控制系统中，土壤的湿度属于_____量,喷灌设备的打开和关闭属于_____量。 3、改变土壤湿度，相当于改变了系统的输入，导致系统的输出（状态）发生了相应的变化，中间经历了计算的环节，从而实现了对系统的控制。 4、土壤湿度的控制属于________，正常情况下不会停止运行，需要人工干预才能停止闭环控制的过程。 课堂总结 湿度传感器 连续 开关 闭环控制 20 知 识 拓 展 阅读关于“智能农业”或“智慧花园”的相关资料 查找以下问题的答案： 1、除了土壤湿度，还有哪些因素会影响植物的生长？ 2、现代科技中有哪些传感器可以用于监测这些因素？ 3、如何利用数据（如土壤湿度数据）来自动化控制植物的生长环境？？ 21 练一练 1、土壤湿度控制系统用到的传感器是（ ） A、湿度传感器 B、温度传感器 C、光照强度传感器 D、温度传感器 2、在土壤控制系统中，土壤温度的变化和喷灌设备的打开，分别属于______量和_______量 A、连续量、开关量 B、两个都属于连续量 C、两个都属于开关量 D、开关量、连续量 A A 22 下节课见！ 23 Lavf58.46.101 $